弱电工程的分类与研究的内容主要分为防雷与接地系统、电视监控系统、广播音响系统、防盜报警系统、出入口控制系统、楼宇对讲系统、电子巡更系统、电话通信系统、全球定位系统、火灾自动报警与消防联动控制系统、有线电视和卫星接收系统、综合布线系统和计算机网络系统。
1.防雷与接地系统
防雷与接地是信息传输质量、系统工作稳定性以及设备和人员安全的保证。弱电系统的接地可分为单独接地和共同接地两种方式。电子设备的接地可以采用串联式一点接地、并联式一点接地、多点接地和混合式接地方式。
计算机房的接地可采用交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地和防雷接地四种方式。
2.电视监控系统
电视监控系统是一种先进的、防范能力极强的综合系统。它的主要功能是通过遥控摄像机及其辅助设备来监视被控场所,并把监测到的图像、声音内容传递到监控中心电视监控系统除了正常的监视外,还可实时录像。先进数字视频报警系统还把防盜报警与监控技术结合起来,直接完成探测任务。
3.广播音响系统
广播音响系统根据使用功能可以归纳为3种类型,即公共广播系统、厅堂扩声系统和会议系统。
(1)公共广播系统。公共广播系统属于有线广播系统,包括背景音乐和紧急广播功能。公共广播系统的报务区域广、距离长,为了减小传输线路引起的损耗,系统的输出功率馈送方式采用高压传输方式。由于传输电流小,故对传输线要求不高。
公共广播系统可分为面向公众区的和面向宾馆客房的两类系统。面向公众区的公共广播系统主要用于语言广播,这种系统平时进行背景音乐广播,出现紧急情况时可切换成紧急广播。面向宾馆客房的公共广播音响系统包括收音机的调幅和调频,在紧急情况下客房广播自动中断。
(2)厅堂扩声系统。厅堂扩声系统一般采用定阻抗输出方式,传输线要求采用截面粗的多股线,一般为塑料绝缘双芯多股铜芯导线;同声传译扩声系统一般采用塑料绝缘3芯多股铜芯导线。这两种扩声系统的照明线、电力线同槽敷设;若不能同槽,也要用中间隔离板分开。
厅堂扩声系统使用专业音响设备,并要求有大功率的扬声器系统和功放。它的用途主要有面向以体育馆、剧场为代表的厅堂扩声系统,面向以歌舞厅、宴会厅、卡拉OK厅为代表的音响系统。
(3)会议系统。会议系统包括会议讨论系统、表决系统和同声传译系统。这类系统也设置由公共广播提供的背景音乐和紧急广播两用的系统。对于屏蔽电缆电线与设备插头连接时应注意屏蔽层的连接,连接时应采用焊接,严禁采用扭接和绕接。对于非屏蔽电缆电线在箱、盒内的连接,可使这种线路两端应插接在接线端子上,用接线端子排上的螺栓加以固定,压接应牢固可靠,并对每根导线两端进行编号。厅堂、同声传译扩声控制室的扩音设备应设保护接地和工作接地。同声传译系统使用的屏蔽线的屏蔽层应接地,整个系统应构成一点式接地方式,以免产生干扰。
4.防盗报警系统
防盗报警系统是用探测器装置对建筑物内外重要地点和区域进行布防。该系统通常由探测器、信号传输信息和控制器组成。第一代安全防盜报警器是开关式报警器,它防止破门而入的盗窃行为;第二代安全防盗报警器是安装在室内的玻璃破碎报警器各震动式报警器;第三代安全防盗报警器是空间移动报警器。防盜报警系统的设备多种多样,应用较多的探测器类型有主动红外报警器、被动红外报警器、微波报警器、被动红外微波双鉴报警器等。
5.楼宇对讲系统
楼宇对讲系统主要由主机、分机、UPS电源、电控锁和闭门器等组成。根据类型可分为直按式、数码式、数码式户户通、直按式可视对讲、数码式可视对讲、数码式户户通可视对讲等。
6.电话通信系统
电话通信系统是各类建筑必备的主要系统。电话通信设施的种类很多。传输系统按传输媒介分为有线传输和无线传输。从建筑弱电工程出发,主要采用布线传输方式。有线传输按传输信息工作方式又分为模拟传输和数字传输两种。模拟传输将信息转换成电流模拟量进行传输,例如普通电话机就是采用模拟语言信息传输;数字传输则是将信息按数字编码(PCM)方式转换成数字信号进行传输,程控电话交换机就是采用数字传输各种信息。
电话通信系统主要由电话交换设备、传输系统和用户终端设备组成。建筑弱电工程中的通信系统安装施工主要是按规定在楼外预埋地下通信配线管道敷设配线电缆,并在楼内预留电话交接、暗管和暗管配线系统。
通信设备安装内容主要有电话交接间、交接箱、壁龛(嵌式电缆交接箱、分线箱及过路箱)、分线盒和电话出线盒。分线箱可以明装在竖井内,也可以暗装在竖井外墙上。
7.火灾自动报警与消防联动控制系统
火灾自动报警控制系统主要由火灾探测器、火灾报警控制器和报警装置组成。火灾探测器将现场火灾信息(如烟、温度、光)转换成电气信号传送至火灾报警控制器,火灾报警控制器将接收到的火灾信号经过处理、运算和判断后认定火灾,输出指令信号。一方面启动火灾报警装置,如声、光报警等;另一方面启动消防联动装置和联锁减灾系统,用以驱动各种灭火设备和减灾设备。
8.有线电视和卫星接收系统
有线电视系统一般可分为天线、前端、干线及分支分配网络等三个部分。天线部分采用有线电视专用接收天线、FM调频广播天线、自播节目设备以及各种卫星天线。前端部分包括UV变换器、频道放大器、导频信号发生器、调制解调器、混合器以及卫星电视专用接收设备等。干线及分支分配网络部分包括干线传输电缆、干线放大器、线路均衡器、分配放大器、线路延长放大器、分支电缆、分配器、分支器以及用户输出端。
所谓卫星广播电视系统,就是利用卫星来直接转发电视信号的系统。其作用相当于一个空间转发站。主发射站把需要广播的电视信号以f1的上行频率发射给卫星,卫星收到该信号经过放大和变换,以f2的下行频率向地球上的预定服务区发射。主发射站也接收该信号作监视用。卫星电视覆盖面积大,即只要三颗同步卫星就能覆盖全球。使用卫星电视系统相对使用地面电视台的投资少。卫星电视采用的载频高,频带宽,传输容量大,C段、K1段均有500MHz的带宽,Q2频段的带宽达200MHz,接收天线是系统中的关键部件,对接收效效果有决定性影响,而且也是接收系统中花钱多、安装调试最麻烦的一部分。前馈抛物面天线目前采用得最多。
室外单元(高频头)紧接在天线输出端,一般兼有放大和变频的功能。波导法兰的盘接口部分要清洁,否则会引入损耗,使噪声、温度增加。连接电缆应按要求匹配,防止大功率辐射进入高频头;不要随意打开高频头(LNB)的封盖,以免破坏密封性能功率分配器是将信号功率分成相等或不相等几路信号功率输出的多端口微波网路。
卫星电视接收机是系统的重要设备之一。首先第一中频信号(940~1470MHz)经变频放大后,送至第二混频器混频,转换成136.24MHz的第二中频;然后由带通滤波器对邻近频道信号进行衰减,并由限幅放大器抑制调幅杂波;最后由视频解调器解调出视频信号,由伴音解调器解调出伴音信号。
9.综合布线系统
综合布线系统是跨学科、跨行业的系统工程。作为一种信息产业,它包含这几个方面:楼宇自动化(BA)系统、通信自动化(CA)系统、办公自动化(OA)系统、计算机网络(CN)系统。综合布线系统可划分为6个子系统,它们是工作区子系统、水平区子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统和建筑群子系统。
(1)工作区子系统。工作区子系统由终端设备连接到信息插座之间的设备组成,包括信息插座、插座盒、连接跳线和适配器。
(2)水平区子系统。水平区子系统应由工作区用的信息插座、楼层分配线设备至信息插座的水平电缆、楼层配线设备和跳线等组成。在一般情况,水平电缆应采用4对双绞线电缆。在水平区子系统有高速率应用的场合,应采用光缆,即光纤到桌面。水平区子系统根据整个综合布线系统的要求,应在二级交接间、交接间或设备间的配线设备上进行连接,以构成电话、数据、电视系统和监视系统,并方便地进行管理。
(3)管理子系统。管理子系统设置在楼层分配线设备的房间内。管理间子系统应由交接间的配线设备、输人/输出设备等组成,也可应用于设备间子系统中。管理子系统应采用单点管理双交接。交接场的结构取决于工作区、综合布线系统规模和选用的硬件。在管理规模大、复杂、有二级交接间时,才设置双点管理双交接。在管理点,应根据应用环境用标记插入条来标出各个端接场。
(4)垂直干线子系统。垂直干线子系统通常由主设备间(如计算机房、程控交换机房)提供建筑中最重要的铜线或光纤线主干线路,是整个大楼的信息交通枢纽。一般它提供位于不同楼层的设备间和布线框间的多条连接路径,也可连接单层楼的大片地区。
(5)设备间子系统。设备间是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备,进行网络管理以及管理人员值班的场所。设备间子系统应由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。
(6)建筑群子系统。建筑群子系统将一栋建筑的线缆延伸到建筑群内其他建筑的通信设备和设施。它包括铜线、光纤以及防止其他建筑电缆的浪涌电压进入本建筑的保护设备。
1.防雷与接地系统
防雷与接地是信息传输质量、系统工作稳定性以及设备和人员安全的保证。弱电系统的接地可分为单独接地和共同接地两种方式。电子设备的接地可以采用串联式一点接地、并联式一点接地、多点接地和混合式接地方式。
计算机房的接地可采用交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地和防雷接地四种方式。
2.电视监控系统
电视监控系统是一种先进的、防范能力极强的综合系统。它的主要功能是通过遥控摄像机及其辅助设备来监视被控场所,并把监测到的图像、声音内容传递到监控中心电视监控系统除了正常的监视外,还可实时录像。先进数字视频报警系统还把防盜报警与监控技术结合起来,直接完成探测任务。
3.广播音响系统
广播音响系统根据使用功能可以归纳为3种类型,即公共广播系统、厅堂扩声系统和会议系统。
(1)公共广播系统。公共广播系统属于有线广播系统,包括背景音乐和紧急广播功能。公共广播系统的报务区域广、距离长,为了减小传输线路引起的损耗,系统的输出功率馈送方式采用高压传输方式。由于传输电流小,故对传输线要求不高。
公共广播系统可分为面向公众区的和面向宾馆客房的两类系统。面向公众区的公共广播系统主要用于语言广播,这种系统平时进行背景音乐广播,出现紧急情况时可切换成紧急广播。面向宾馆客房的公共广播音响系统包括收音机的调幅和调频,在紧急情况下客房广播自动中断。
(2)厅堂扩声系统。厅堂扩声系统一般采用定阻抗输出方式,传输线要求采用截面粗的多股线,一般为塑料绝缘双芯多股铜芯导线;同声传译扩声系统一般采用塑料绝缘3芯多股铜芯导线。这两种扩声系统的照明线、电力线同槽敷设;若不能同槽,也要用中间隔离板分开。
厅堂扩声系统使用专业音响设备,并要求有大功率的扬声器系统和功放。它的用途主要有面向以体育馆、剧场为代表的厅堂扩声系统,面向以歌舞厅、宴会厅、卡拉OK厅为代表的音响系统。
(3)会议系统。会议系统包括会议讨论系统、表决系统和同声传译系统。这类系统也设置由公共广播提供的背景音乐和紧急广播两用的系统。对于屏蔽电缆电线与设备插头连接时应注意屏蔽层的连接,连接时应采用焊接,严禁采用扭接和绕接。对于非屏蔽电缆电线在箱、盒内的连接,可使这种线路两端应插接在接线端子上,用接线端子排上的螺栓加以固定,压接应牢固可靠,并对每根导线两端进行编号。厅堂、同声传译扩声控制室的扩音设备应设保护接地和工作接地。同声传译系统使用的屏蔽线的屏蔽层应接地,整个系统应构成一点式接地方式,以免产生干扰。
4.防盗报警系统
防盗报警系统是用探测器装置对建筑物内外重要地点和区域进行布防。该系统通常由探测器、信号传输信息和控制器组成。第一代安全防盜报警器是开关式报警器,它防止破门而入的盗窃行为;第二代安全防盗报警器是安装在室内的玻璃破碎报警器各震动式报警器;第三代安全防盗报警器是空间移动报警器。防盜报警系统的设备多种多样,应用较多的探测器类型有主动红外报警器、被动红外报警器、微波报警器、被动红外微波双鉴报警器等。
5.楼宇对讲系统
楼宇对讲系统主要由主机、分机、UPS电源、电控锁和闭门器等组成。根据类型可分为直按式、数码式、数码式户户通、直按式可视对讲、数码式可视对讲、数码式户户通可视对讲等。
6.电话通信系统
电话通信系统是各类建筑必备的主要系统。电话通信设施的种类很多。传输系统按传输媒介分为有线传输和无线传输。从建筑弱电工程出发,主要采用布线传输方式。有线传输按传输信息工作方式又分为模拟传输和数字传输两种。模拟传输将信息转换成电流模拟量进行传输,例如普通电话机就是采用模拟语言信息传输;数字传输则是将信息按数字编码(PCM)方式转换成数字信号进行传输,程控电话交换机就是采用数字传输各种信息。
电话通信系统主要由电话交换设备、传输系统和用户终端设备组成。建筑弱电工程中的通信系统安装施工主要是按规定在楼外预埋地下通信配线管道敷设配线电缆,并在楼内预留电话交接、暗管和暗管配线系统。
通信设备安装内容主要有电话交接间、交接箱、壁龛(嵌式电缆交接箱、分线箱及过路箱)、分线盒和电话出线盒。分线箱可以明装在竖井内,也可以暗装在竖井外墙上。
7.火灾自动报警与消防联动控制系统
火灾自动报警控制系统主要由火灾探测器、火灾报警控制器和报警装置组成。火灾探测器将现场火灾信息(如烟、温度、光)转换成电气信号传送至火灾报警控制器,火灾报警控制器将接收到的火灾信号经过处理、运算和判断后认定火灾,输出指令信号。一方面启动火灾报警装置,如声、光报警等;另一方面启动消防联动装置和联锁减灾系统,用以驱动各种灭火设备和减灾设备。
8.有线电视和卫星接收系统
有线电视系统一般可分为天线、前端、干线及分支分配网络等三个部分。天线部分采用有线电视专用接收天线、FM调频广播天线、自播节目设备以及各种卫星天线。前端部分包括UV变换器、频道放大器、导频信号发生器、调制解调器、混合器以及卫星电视专用接收设备等。干线及分支分配网络部分包括干线传输电缆、干线放大器、线路均衡器、分配放大器、线路延长放大器、分支电缆、分配器、分支器以及用户输出端。
所谓卫星广播电视系统,就是利用卫星来直接转发电视信号的系统。其作用相当于一个空间转发站。主发射站把需要广播的电视信号以f1的上行频率发射给卫星,卫星收到该信号经过放大和变换,以f2的下行频率向地球上的预定服务区发射。主发射站也接收该信号作监视用。卫星电视覆盖面积大,即只要三颗同步卫星就能覆盖全球。使用卫星电视系统相对使用地面电视台的投资少。卫星电视采用的载频高,频带宽,传输容量大,C段、K1段均有500MHz的带宽,Q2频段的带宽达200MHz,接收天线是系统中的关键部件,对接收效效果有决定性影响,而且也是接收系统中花钱多、安装调试最麻烦的一部分。前馈抛物面天线目前采用得最多。
室外单元(高频头)紧接在天线输出端,一般兼有放大和变频的功能。波导法兰的盘接口部分要清洁,否则会引入损耗,使噪声、温度增加。连接电缆应按要求匹配,防止大功率辐射进入高频头;不要随意打开高频头(LNB)的封盖,以免破坏密封性能功率分配器是将信号功率分成相等或不相等几路信号功率输出的多端口微波网路。
卫星电视接收机是系统的重要设备之一。首先第一中频信号(940~1470MHz)经变频放大后,送至第二混频器混频,转换成136.24MHz的第二中频;然后由带通滤波器对邻近频道信号进行衰减,并由限幅放大器抑制调幅杂波;最后由视频解调器解调出视频信号,由伴音解调器解调出伴音信号。
9.综合布线系统
综合布线系统是跨学科、跨行业的系统工程。作为一种信息产业,它包含这几个方面:楼宇自动化(BA)系统、通信自动化(CA)系统、办公自动化(OA)系统、计算机网络(CN)系统。综合布线系统可划分为6个子系统,它们是工作区子系统、水平区子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统和建筑群子系统。
(1)工作区子系统。工作区子系统由终端设备连接到信息插座之间的设备组成,包括信息插座、插座盒、连接跳线和适配器。
(2)水平区子系统。水平区子系统应由工作区用的信息插座、楼层分配线设备至信息插座的水平电缆、楼层配线设备和跳线等组成。在一般情况,水平电缆应采用4对双绞线电缆。在水平区子系统有高速率应用的场合,应采用光缆,即光纤到桌面。水平区子系统根据整个综合布线系统的要求,应在二级交接间、交接间或设备间的配线设备上进行连接,以构成电话、数据、电视系统和监视系统,并方便地进行管理。
(3)管理子系统。管理子系统设置在楼层分配线设备的房间内。管理间子系统应由交接间的配线设备、输人/输出设备等组成,也可应用于设备间子系统中。管理子系统应采用单点管理双交接。交接场的结构取决于工作区、综合布线系统规模和选用的硬件。在管理规模大、复杂、有二级交接间时,才设置双点管理双交接。在管理点,应根据应用环境用标记插入条来标出各个端接场。
(4)垂直干线子系统。垂直干线子系统通常由主设备间(如计算机房、程控交换机房)提供建筑中最重要的铜线或光纤线主干线路,是整个大楼的信息交通枢纽。一般它提供位于不同楼层的设备间和布线框间的多条连接路径,也可连接单层楼的大片地区。
(5)设备间子系统。设备间是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备,进行网络管理以及管理人员值班的场所。设备间子系统应由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。
(6)建筑群子系统。建筑群子系统将一栋建筑的线缆延伸到建筑群内其他建筑的通信设备和设施。它包括铜线、光纤以及防止其他建筑电缆的浪涌电压进入本建筑的保护设备。